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Stabilisierungsanlage für Schiffe mit einer um ihre Längsachse schwenkbaren
Flosse Die Erfindung bezieht sich auf eine Stabilisierungsanlage für Schiffe, bei
welcher wenigstens eine unterhalb der Wasserlinie aus dem Schiff vorstehende, um
ihre Längsachse schwenkbare Flosse vorgesehen ist, deren von der Bordwand nach innen
vorspringender Flossenschaft durch den Sekundärteil eines Flüssigkeitsmotors geschwenkt
werden kann.
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Bei einer bekannten Anordnung dieser Art ist der Sekundärteil des
Drehflügelantriebes am Flossenschaft befestigt, während der Primärteil um den Flossenschaft
herum angeordnet ist. Der Drehflügelantrieb selbst liegt damit aber außerhalb des
Flossenschaftes, so daß der vom Flossenschaft eingenommene Raum nicht zur Bewegung
der Flosse genutzt ist.
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Die Erfindung verfolgt das Ziel, diesen Raum nun so zum Antrieb zu
nutzen, daß er auch trotz des geringen Platzes zum Zwecke der Durchführung von 1lberholungs-
oder Instandsetzungsarbeiten vom Inneren des Schiffes aus leicht zugänglich ist,
so daß überholungsarbeiten vorgenommen werden können, ohne daß das Schiff in ein
Trockendock eingebracht werden müßte. Damit ergibt sich eine kompakte, betriebssichere
Einrichtung.
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Das Ziel wird bei der anfangs genannten Stabilisierungsanlage erfindungsgemäß
dadurch erreicht, daß der Flüssigkeitsmotor mittels einer Endplatte an einem an
der Bordwand angebrachten, den Flossenschaft umgebenden Rohrgehäuse, das die Schaftlager
im vom Seewasser abgedichteten Inneren enthält, befestigt und sein feststehendes,
an der Endplatte angebrachtes, den Motorläufer umgebendes Gehäuse im Innenraum des
hohl ausgebildeten Flossenschaftes angeordnet ist, wobei der Motorläufer mit einem
inneren Teil des Hohlschaftes derart lösbar im Eingriff steht, daß der gesamte Flüssigkeitsmotor
vom Innenraum des Schiffes aus axial ausgebaut werden kann. Die Anwendung der Erfindung
ist daher vorzugsweise bei solchen Stabilisierungsanlagen von Vorteil, bei welchen
die Flossen nicht verstaubar (einziehbar oder eindrehbar) eingebaut sind, wie dies
bei einigen Klassen von Seefahrzeugen schmaler Bauart, wie z. B. bei Zerstörern,
wegen des äußerst beschränkten Schiffsinnenraumes wünschenswert ist.
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Die Erfindung erstreckt sich auch auf eine Ausgestaltung dieser Bauweise,
welche es ermöglicht, in den Flossenschaft in zweckmäßiger Weise einen an sich bekannten
Durchbiegungsfühler einzubauen, welcher an die die Schwenkbewegung der Flosse regelnde
Steueranlage ein Rückführungssignal liefert. Diese Ausgestaltung besteht darin,
daß die Läuferwelle des Motors über Zwischenteile mit einer Zwischenwand drehfest
im Eingriff steht, welche den Innenraum des Hohlschaftes unterteilt und an ihrer
rückseitigen Fläche einen in Flossenschäften bekannten Durchbiegungsfühler für die
Schaftbiegung trägt.
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Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung in der folgenden Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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In der Zeichnung ist die Stabilisierungsflosse mit 1 bezeichnet; es
handelt sich dabei um eine Flosse mit dem üblichen symmetrischen Tragflächenprofil
und einer sich über die gesamte Flügelhinterkante erstreckenden Klappe
50. Die Flosse 1 ist am Schiffsrumpf mittels eines rohrförmigen Lagergehäuses
3 gelagert, welches an seinem äußeren Ende mit der Bordwand 2' und an seinem inneren
Ende mit einer an den Schiffsverbänden angeschweißten Halterungsplatte
4 verschweißt ist. Die Flosse ist nicht einziehbar und steht aus dem Schiffsrumpf
nach außen unter einem Winkel von nahezu 45° bezüglich der Wasserlinie hervor, so
daß das äußere Ende der Flosse innerhalb der Decklinie des Schiffes liegt. Das Schiff
kann also ohne die Gefahr einer Beschädigung für die Flosse längsseitig an einem
Dock oder einem Pier anlegen.
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Für die Schwenkung der Flosse ist ein hydraulischer Antrieb vorgesehen,
welcher eine durch Elektromotor angetriebene hydraulische Pumpe mit veränderlicher
Fördermenge aufweist; die Pumpe liefert das Druckmittel bei 7 an einen hydraulischen
Motor B.
In der dargestellten Vorrichtung verjüngt sich der durch
die Bezugszahl 53 gekennzeichnete Flossenschaft zu dem zylindrischen Drehzapfen
54.
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Vorzugsweise werden der Schaft 53 mit Verjüngung und Drehzapfen 54
aus einem Metallgußstück hergestellt. Der Drehzapfen 54 ist hohl und in dem zylindrischen
Lagerteil 3 durch zwei äußere sowie durch zwei als innere konische Rollenlager ausgebildete
Schaftlager 50 bzw. 57 gelagert. Die äußeren Rollenlager 56 sind an dem Drehzapfen
durch eine Überwurfmutter 58 befestigt und gesichert; die inneren Rollenlager 57
haben geringeren Durchmesser als die Rollenlager 56 (aus Gründen des Zusammenbaues)
und werden an dem Drehzapfen durch eine Hülse 59 gehalten. Die Schulter 59 ist gegen
axiale Verschiebung durch eine ringförmige Platte 49 gesichert, welche ihrerseits
an dem Ende des Drehzapfens 54 befestigt ist. Eine Verlängerung 31 der Platte
49 bildet einen Teil des Flosseneinstellgestänges. Der Drehzapfen und der Lageraufbau
sind gegen axiale Verschiebung in dem zylindrischen Teil 3 durch einen Abschlußring
60 gesichert, welcher starr an dem Teil 3 durch mehrere auf einem Kreis mit Abstand
angeordnete Bolzen 61 festgemacht ist. Das Eindringen von Seewasser am Drehzapfen
54 und in das Gehäuse 3 wird durch zwei hydraulische Dichtungen 62 verhindert, welche
in ringförmigen Rillen des Abschlußringes 60 angeordnet sind.
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Das offene Ende des Teiles 3 ist durch eine Endplatte 63 verschlossen,
welche an dem Teil 3 durch auf einem Kreis mit Abstand angeordnete Bolzen 64. befestigt
ist. Es ist eine weitere hydraulische Dichtung 65 zwischen der Endplatte 63 und
der Hülse 59 vorgesehen. Vorzugsweise ist der Raum zwischen dem Hohlzapfen
54 und dem Teil 3 mit Öl zur Schmierung der Lager gefüllt, welches
unter einem Druck gehalten werden kann, der im wesentlichen gleich dem Wasserdruck
in der Normaltiefe der Flosse ist, um so zusätzlich das Eindringen von Seewasser
zu verhindern.
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Der Motor 8 ist ein umlaufender hydraulischer Motor mit einem zylindrischen
Gehäuse 67 und innen vorspringenden Wandteilen 68, welche Strömungsmittelkanäle
zur Übertragung des Strömungsmitteldruckes von den Motor-Rohrverzweigungen an dem
im Schiff gelegenen Ende des Motors zu dessen inneren Kammer enthalten. Flügel
69 sind an einem Rotor 70 befestigt und sprechen auf eine Strömungsmitteldruckdifferenz
an den Flügeln an, um so den Rotor in Umlauf zu versetzen. Der Strömungsmitteldruck
wird über die Leitungen 7, die mit dem Ausgang einer Pumpe von veränderlicher Fördermenge
verbunden sind, geliefert, um den Motor in der einen oder anderen Richtung anzutreiben.
Der Motor ist mit üblichen Lagern 71 und hydraulischen Dichtungen 72 versehen.
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Die äußere Ausbildung des Motors weist ein angeflanschtes Endteil
73 und eine Lochplatte 74 auf, die in die Öffnung 66 in der Endplatte 63 des Teiles
3 paßt, wobei der Flanschteil 73 an der Platte 63 abnehmbar durch auf einem Kreis
mit Abstand angeordnete Bolzen 75 befestigt ist. Der Motor 8 ist also frei tragend
an der Endplatte 63 befestigt; er erstreckt sich in den hohlen Flossendrehzapfen
54 und ist im wesentlichen gänzlich von diesem umschlossen. Die Abtriebswelle 76
des Motors ist mit dem Drehzapfen durch eine übliche Kupplung mit gekreuzten Rippen
und Schlitzen verbunden, welche eine geringfügige, zwischen Motorwelle und Drehzapfen
möglicherweise vorhandene, seitliche oder winkelmäßige Abweichung gestattet. Diese
Kupplungsvorrichtung umgibt die Welle 76 und weist ein Mittelteil 77 auf,
welches eine Rippe auf einer Seite und einen im rechten Winkel dazu angeordneten
Schlitz auf der anderen Seite besitzt. Ein zweites Teil 78 des Kupplungsteiles 77
ist an der Motorwelle 76 verkeilt und weist eine entsprechende Rippe 79 auf, die
mit dem Schlitz des Teiles 77 zusammenpaßt, während ein drittes Teil 80 des
Kupplungsteiles 77
abnehmbar an einem ringförmigen, nach innen vorspringenden
Flansch 81 in dem Drehzapfen 54 durch auf einem Kreis mit Abstand
zueinander angeordnete Bolzen 82 befestigt und mit einem Schlitz 83 versehen ist,
der mit der entsprechenden Rippe des Teiles 77 zusammenpaßt. Das dritte Teil
80 der Kupplungseinheit 77 bildet, nachdem es in den Drehzapfen eingebaut
ist, eine Wand oder eine entfernbare Unterteilung, welche den hohlen Drehzapfen
in zwei Abschnitte teilt, von denen einer den Antriebsmotor 8 enthält und der andere
den Auftriebsgeber 20, wie im folgenden beschrieben wird.
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Wie oben ausgeführt, sind der Flossenschaft 53 mit zylindrischem Drehzapfen
54 und sich verjüngendem Teil vorzugsweise in einem Stück gegossen. Der Durchmesser
des Drehzapfens ist größer als die Dicke der Flosse 1, so daß eine Verjüngung notwendig
ist, um die Flosse stetig mit dem Drehzapfenabschnitt zu verbinden. Da diese Verjüngung
den Drehzapfen mit dem im wesentlichen flachen Teil der Flosse verbindet und da
der flache Teil der Flosse die Auftriebskraft hervorruft, erfährt der angeflanschte
oder sich verjüngende Teil der Flosse die größte Beanspruchung, welche im Sinne
einer Biegung der Flosse an dem sich verjüngenden Teil wirkt. Neben dem Flanschteil
der Flosse ist ein Steg 85 angeordnet; in ein Loch in diesem Stegteil ist ein Stab
oder ein Zapfen 86 eingefügt, welcher starr an diesem Steg befestigt ist und durch
einen Stift 87 gehalten wird. Somit ist die Achse 86 frei tragend in dem Steg 85
der Flosse l angebracht. Es sei darauf hingewiesen, daß der Punkt in der Flosse,
an dem der Stab 86 befestigt ist, außerhalb der Rumpflinie des Schiffes liegt und
sich innerhalb des Schiffes in die andere Kammer des Hohldrehzapfens 54 erstreckt
und so einen relativ langen, frei tragenden Arm bildet. Da der Stab 86 relativ lang
ist und ihr Befestigungspunkt neben dem Punkt der größten, durch die Flosse übertragenen
Beanspruchung liegt, bewegt sich das freie Ende des Stabes 86 schon bei relativ
geringen, auf die Flosse wirkenden Auftriebskräften.
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Das freie Ende des Stabes 86 ist mittels des Stiftes 87' mit dem Auftriebsgeber
20 so verbunden, daß jede Bewegung oder Auslenkung an dem freien Ende des Stabes
86 in ein elektrisches Signal umgeformt wird, das proportional zu dieser Auslenkung
ist und folglich proportional zu dem auf die Flosse ausgeübten Auftrieb. Der Impuls
des Auftriebsgebers 20 wird über die elektrische Leitung 89 aus dem Drehzapfen
mittels geeigneter, in die Innenwand des Drehzapfens geschnittener Rillen herausgeführt.
Der Geber 20 ist direkt an der Wand 80 befestigt.
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Wie ersichtlich, kann der Motor 8 und der Auftriebsgeber 20 zur Überprüfung,
Überholung und/ oder Reparatur im Inneren des Schiffes leicht entfernt werden, wodurch
die Notwendigkeit entfällt, das Schiff zu diesem Zweck unter Aufwendung großer
Kosten
in ein Trockendock zu bringen. Das geschieht durch Abnehmen der hydraulischen Leitungen
7, Entfernungen der Bolzen 75 und Herausnehmen des gesamten Motors 8 aus
dem hohlen Drehzapfen 54.
Darauf können die Kupplungsteile 77 und
78 entfernt werden, wodurch die Bolzen 82 freigelegt werden, welche die Wand
80 an dem Flossendrehzapfen befestigen. Nach dem Entfernen dieser Bolzen kann das
Kupplungsteil oder die Wand 80 zusammen mit dem daran befestigten Auftriebsgeber
20 ebenso als Einheit aus dem Drehzapfen entfernt werden, wobei alle vorstehenden
Schritte vom Inneren des Schiffes aus vorgenommen werden, da die Endplatte 63 sowie
die Dichtungen 65 und 62 unberührt bleiben. Der Aufbau kann nach Vornahme der notwendigen
überholung und/oder Reparatur in umgekehrter Reihenfolge wieder zusammengesetzt
werden.